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電磁振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)隨機(jī)振動(dòng)和正弦振動(dòng)有什么區(qū)別

來源:東莞市柳沁檢測儀器有限公司   2024年01月17日 10:59  

每當(dāng)柳沁科技遇到購買電磁振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的客戶,在問他們需要隨機(jī)振動(dòng)還是掃頻振動(dòng)的時(shí),大部分顧客均會(huì)反問:隨機(jī)振動(dòng)和掃頻振動(dòng)有什么不同?他們之間又有什么區(qū)別?什么產(chǎn)品要做正弦振動(dòng)?什么產(chǎn)品要做隨機(jī)振動(dòng)?今天柳沁科技給大家科普一下:

簡單的說,正弦振動(dòng)的振動(dòng)在于找出產(chǎn)品設(shè)計(jì)或包裝設(shè)計(jì)的脆弱點(diǎn),看在哪一個(gè)具體的頻率點(diǎn)響應(yīng)最大就是所謂的共振點(diǎn)Resonant Frequency;NaturalFrequency)找到共振點(diǎn)后在該共振點(diǎn)作駐留測(10mindwellormore),確定產(chǎn)品能否承受共振帶來的影響,在做packagedesign的時(shí)候,要盡量避開該頻率點(diǎn),隨機(jī)振動(dòng)要根據(jù)不同的運(yùn)輸方式來確定psd level,可參考astm,mil-std810,ista或iec68。

隨機(jī)振動(dòng)與正弦振動(dòng)的區(qū)別

正弦振動(dòng)在任意一瞬間只包含一種頻率的振動(dòng),而隨機(jī)振動(dòng)在任意一瞬間包含頻譜范圍內(nèi)的各種頻率的振動(dòng),這些頻率能量的大小按照規(guī)定的譜圖分布。

對(duì)于正弦振動(dòng)峰值 = 1.4倍的有效值

對(duì)于隨機(jī)振動(dòng)峰值 = 3倍的有效值

正弦振動(dòng)是一種確定性的振動(dòng),其任一時(shí)刻的狀態(tài)是可以計(jì)算得到的,而且是一個(gè)確定的數(shù)值;

隨機(jī)振動(dòng)的是一種非確定性的振動(dòng),預(yù)選是不可能確定物體,上某一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)瞬時(shí)值,只服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律;

由于隨機(jī)振動(dòng)包涵頻譜內(nèi)所有的頻率,所以樣品上的共振點(diǎn)會(huì)同時(shí)激發(fā)并可能相互影響,所以試驗(yàn)比同量級(jí)的正弦試驗(yàn)嚴(yán)酷理論上,隨機(jī)振動(dòng)加速度的峰值可能是其總均方根值的任意倍,但在實(shí)現(xiàn)中不可能,一般標(biāo)準(zhǔn)要求其峰值不得少于總均方根值的3倍;

一般情況是隨機(jī)振動(dòng)可發(fā)現(xiàn)更可的問題,因?yàn)殡S機(jī)振動(dòng)同一時(shí)間里面包括了很長的頻率范圍,而正弦振動(dòng)一個(gè)時(shí)間里面只有一個(gè)頻率但有時(shí)也有例外當(dāng)產(chǎn)品的機(jī)構(gòu)的脆弱點(diǎn)剛剛好頻率與正弦振動(dòng)頻率相近,正弦(定頻或長掃頻速度很慢的振動(dòng))有時(shí)也可發(fā)現(xiàn)問題,但實(shí)際上這種問題,在實(shí)際應(yīng)用的過程中一般不會(huì)發(fā)現(xiàn),隨機(jī)振動(dòng)也可以為找共振點(diǎn)吧,記得以前做振動(dòng)試驗(yàn)的時(shí)候,使用隨機(jī)方式,坐在那里看著,看哪個(gè)頻率下振動(dòng)幅度大,記下這個(gè)頻率后,使用定頻方式來做振動(dòng)!其實(shí)大部分現(xiàn)實(shí)世界中的振動(dòng)多是隨機(jī)振動(dòng),除了像回轉(zhuǎn)機(jī)械之類所產(chǎn)生的振動(dòng)以外。

正弦振動(dòng)試驗(yàn)有三種程序:共振搜尋、正弦掃描、與共振駐留。其中共振搜尋與共振駐留以測試結(jié)構(gòu)與外在振動(dòng)環(huán)境有共振頻率時(shí)的強(qiáng)度,正弦掃描則是考慮共振頻率以外的振動(dòng)環(huán)境能量對(duì)產(chǎn)品的影響。

早期(80年代)因?yàn)樵囼?yàn)技術(shù)的關(guān)系,大部分振動(dòng)都是以正弦振動(dòng)試驗(yàn)為主。后來電腦數(shù)位技術(shù)發(fā)達(dá)與普及之后,隨機(jī)數(shù)據(jù)產(chǎn)生器(RandomNumber Generator)非常成熟可靠,因此近年來所有有關(guān)振動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn),例如MIL-STD-810,IEC-60068,大多采隨機(jī)振動(dòng)來驗(yàn)證產(chǎn)品的耐振能力。一般而言,正弦振動(dòng)以解決結(jié)構(gòu)局部(LocaD耐振能力(以受力Force為主),因?yàn)樗且粋€(gè)頻率一個(gè)頻率的處理振動(dòng)問題;隨機(jī)振動(dòng)則結(jié)構(gòu)整體(Globle)耐振能力(以能量Energy為主),從整個(gè)頻率范圍的總振動(dòng)能量處理振動(dòng)問題。在應(yīng)用上,若是在設(shè)計(jì)初期為了尋找設(shè)計(jì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特性(如自然頻率、阻尼系數(shù)等)正弦振動(dòng)可以有較好的結(jié)果,但是從驗(yàn)證產(chǎn)品實(shí)際應(yīng)用時(shí)的耐振能力而言,隨機(jī)振動(dòng)是比較接近現(xiàn)實(shí)世界的振動(dòng)情形。正弦振動(dòng)看共振就像你在聽收音機(jī)一樣,試驗(yàn)時(shí)一般是以低G值(例如1g)出力,由低頻往高頻依照一定頻率變化速率(掃描率)慢慢增加,當(dāng)振動(dòng)機(jī)出力的頻率與試件的自然頻率耦合時(shí),若你在試件上貼有加速儀,你可以從示波器上看到振動(dòng)值(振幅)增大的反應(yīng),此時(shí)示波器或信號(hào)分析儀對(duì)應(yīng)的頻率就是試件的自然頻率或共振頻率,就像你的收音機(jī)收到固定電臺(tái)的聲音,表示你接到那個(gè)電臺(tái)的頻率一樣。手機(jī)接到信號(hào)也是頻率共振的例子。一般結(jié)構(gòu)對(duì)於振動(dòng)力源的反應(yīng)有一定的時(shí)間,低頻反應(yīng)慢、高頻反應(yīng)快。這就是為什麼正弦掃描時(shí)采用的對(duì)數(shù)掃描率的原因。太快可能結(jié)構(gòu)未能及時(shí)反應(yīng),信號(hào)微弱無法辨識(shí),當(dāng)然太慢也就沒有意義了,徒然浪費(fèi)時(shí)間而已。

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